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IC设计中天线效应以及其抑制方案探讨

发布日期:2021-09-04 05:56浏览次数:
本文摘要:作者: GaganKansal和AjaySharma; 自由卡尔半导体公司如摩尔定律所述,几十年来,芯片的密度和速度在圆形指数水平上茁壮成长。众所周知,这种高速增长的趋势总有一天不会结束,但我不会告诉你在这一瞬间晶片的密度和性能可以暂时超过什么程度。 随着技术的发展,晶片密度大幅减少,门级水解层的宽度大幅增加,超大规模集成电路(VLSI )中罕见的多种效果看起来最重要,无法控制,天线效应就是其中之一。

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作者: GaganKansal和AjaySharma; 自由卡尔半导体公司如摩尔定律所述,几十年来,芯片的密度和速度在圆形指数水平上茁壮成长。众所周知,这种高速增长的趋势总有一天不会结束,但我不会告诉你在这一瞬间晶片的密度和性能可以暂时超过什么程度。

随着技术的发展,晶片密度大幅减少,门级水解层的宽度大幅增加,超大规模集成电路(VLSI )中罕见的多种效果看起来最重要,无法控制,天线效应就是其中之一。过去20年来,半导体技术要求迅速发展,费伊要求更小的规格、更高的PCB密度、更高的电路、更低功耗的产品。

讨论了提高天线效应和天线效应的解决方案。天线效应天线效应和等离子体对栅极氧的损伤意味着在MOS晶片工艺中,有可能再次产生影响产品成品率和可靠性的效果。

现在,微阴影工艺使用等离子体转印法(或干式转印)生产晶片。等离子体是用于转印的电离活性气体。展开超级模式控制(更锐利的边缘/口边缘少),构建许多传统转录无法构建的化学反应。

但是凡事都有两面性,它会带来一些副作用。其中之一是电池的伤害。

图1 :等离子体转印中的天线效应。等离子体电池的损伤是指在等离子体处理中MOSFET栅极级水解层再次产生意想不到的高电场变形。

在等离子体转印的过程中,多晶硅和金属表面溢出了大量的电荷。通过电容器耦合,在栅级水解层中构成小电场,产生有可能损伤水解层而使设备的阈值电压(VT )变化的变形。如下图右图所示,充满的静电荷被传输到栅极,通过栅极水平水解层被电流隧道中和。

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很明显,露出在等离子体之前的导体面积非常重要,要求静电荷充满亲率和穿隧电流的大小。这就是所谓的天线效应。栅极导体和水解层的面积比是天线比率。

一般来说,天线比率可以看作电流放大器,可以测量门级水解层穿隧电流的密度。在特定的天线比率下,等离子体密度越高,穿隧电流越大,著意味着更高的伤害。等离子体生产还包括三个程序。

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在导体层模式转印中,蓄积电荷量与周长成比例。另一方面,在灰化过程中,蓄积电荷量与面积成比例。另外,识别转印过程,蓄积电荷量与通过区域的面积成比例。天线比率(AR )的现有定义是天线导体的面积与所连接的闸级水解层的面积的比率。

现有理论指出,天线效应的减少程度与天线比率成比例(各金属层的电池效果完全相同)。但是,天线比率不是实质上不同的天线效应,还必须考虑布局的问题。

布局对电池伤害的影响电池伤害的程度是几何函数,与极密栅极线天线有关。但是,转录亲率的不同表现出转录延迟、等离子灰化、水解沉积及等离子诱导伤害(PID )等原因,因此电池伤害容易受到电子传感器效果的影响。因此,天线效应的新模式必须像式1那样考虑转印时间的因素。另外,通过加入二极管和桥(布线)来控制天线效果,如数学式2的右图所示,可以更有效地预测天线效果。

AR=Q/A_Gate式1中,q是指转印期间流向栅极水解层的总蓄积电荷。v_g=v_(g_max) J/C2/()((P p))/((A a ) )式2A是导电层面积,等离子体电流密度j下的电容器电容是Ca是栅极面积,等离子体电流。

PID的等离子电源频率各不相同,水解层为4nm时,PID对应变电流不脆弱。通过在不减少j的情况下减少栅极的介电常数,可以减少PID。


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